Az utolsó bejegyzésben egy Orion rakéta modellt javasoltunk, amely nukleáris ágyú lövésekkel a Naprendszer kereteihez, esetleg a legközelebbi csillagokhoz vezethet minket - bár barátom Rogelio Meggyőzött arról, hogy ezek az ágyúlövések valójában nem tesznek mást, mint a hajót mozgató plazmaszél emelését. Az Orion ötlete javítható (valójában szinte rajzfilmként készült), és ezt hamarosan megtesszük, de először is a rossz hír. Ma beszélnem kell a logaritmusról, az átkozott logaritmusról.

logaritmus

A figyelmes olvasó megfigyelni fogja, hogy sokáig nem írtam képleteket. Nem véletlenül vagy lustaságból, sokkal inkább a szigorú diéta miatt, amelyet az Igazgatóság alávet. Ebben a részben azt javaslom, hogy írjuk meg a híres Ciolkovszkij-egyenletet vagy a rakétaegyenletet:

1. a rakéta által elért sebesség ...

2. amely gyorsasággal kiköti az üzemanyagot a fúvókából ...

3. és össztömege m0, amely az indulás előtt magában foglalja a hajó, az utasok, a rakomány és az üzemanyag tömegét.

4.és m1 végtömeg, amely magában foglalja a hajó, az utasok, a rakomány és a fel nem használt üzemanyag tömegét.

A rohadt logaritmus: (a) a fenti, a hajó sebességének és az égés sebességének aránya az üzemanyag és a hajó tömegének (hozzávetőleges) arányának függvényében, ha a rakétaegyenlet lineáris lenne. Az alábbiakban a kemény valóság. Az egyenlet logaritmikus, ami azt jelenti, hogy sokkal kevesebb nyerhető az üzemanyag tömegéből.

A rakéta által elérhető maximális sebesség arányos, amivel viszont arányos. Eddig a jó hír. A rossz hír a logaritmusban van. Ha nem lett volna a sorsdöntő logaritmus, az űrutazás nem lenne olyan nehéz. Hogy tisztázzuk, képzeljük el egy pillanatra, hogy a rakéta képlete nem tartalmazza a logaritmust. Ez:

Első dolog, amire szükségünk van, egy nagyon magas vénájú rakéta. Már tudjuk, hogy az egyik, valójában az ORION, vagy annak néhány kevésbé drasztikus változata (például Dedalus) ésszerűen elérheti a 300 000 m/s értéket. Ha azt akarjuk, hogy mondjuk a fénysebesség egytizede legyen (30.000 km/s vagy 30.000.000 m/s), akkor meg kell szorozni 100-as szorzóval, amelyet a fenti képletben a hányadosból vehetünk m0/m1. A hajó végső tömege (m1) azt el lehet képzelni tömegként, ha már elfogyasztottuk az üzemanyagot, ezért szükségünk lenne a hajó tömegére és az üzemanyag tömegére (m0) százszor nagyobbra, mint a végső a hajó tömege. Közeledik. Technológiánk szempontjából elképzelhető motorral és a hajó tömegének körülbelül 100-szoros üzemanyag-tömegével felgyorsulhatunk, a fény 10% -áig.

Ah, de amikor célba érünk, nincs más választásunk, mint lassítani, ezért elegendő üzemanyagot kell engednünk a gyorsuláshoz és a lassuláshoz, ami azt jelenti, hogy a kezdeti üzemanyagtömeg nem 100-szorosa, hanem 100 x 100 = 10 000-szerese a hajó tömegének ! Tehát, ha hajónk (plusz az utasok) szerény 4000 tonnát nyom, 40 millió tonna üzemanyagra van szükségünk. Természetesen, ha elértük a meglátogatni kívánt csillagot, vagy ott maradunk, vagy pedig képesek vagyunk tankolni a Naprendszerében, mivel ha oda-vissza útra kell szednünk az üzemanyagot (két gyorsulás és két lassulás), akkor 100 x 100 x 100 x 100 = 10 000 000-szerese a hajó tömegének, és a dolgok nagyon megnehezülnek.

Ah, de ez még nem minden, mert a rakéta képlete tartalmaz egy logaritmust, és ha a logaritmus minden reménnyel véget ér, hogy nyers erővel megnyerje az impulzust.

A zsarnokságuk elől csak úgy szabadulhatunk meg, ha olyan rendszereket találunk, amelyekben a menekülési sebesség rendkívül magas. Például az Enterprise a híres dilitiumkristályait felhasználva az anyag és az antianyag közvetlen megsemmisítésével mozog. Ebben az esetben a ve a fénysebesség 10% -ának megfelelő nagyságrendű lehet, ezért az üzemanyag tömegének "csak" a hajó tömegének a gyorsulásának vagy a négyzetének a gyorsulásához és lassuláshoz szükséges nagyságrendűnek kell lennie. Visszatérve a példánkhoz, 16 000 tonna üzemanyagra (8000 tonna antianyag) lenne szükségünk egy oda-vissza útra 10% c-on. A probléma természetesen az, hogy hol találjuk meg ezt a 8000 tonnát, mivel a dilitiumkristályok ugyanolyan varázslatosak, mint Harry Potter pálcája.

Ami meglehetősen egyszerű következtetésre jut. Vagy tökéletesítjük az anyag-antianyag-motort (ami nagyon távol áll a jelenlegi technológiánktól, de nem elképzelhetetlen), és megtalálunk egy antianyag-forrást (amely úgy tűnik, hogy nem létezik nagy mennyiségben az univerzumban), vagy megtanuljuk azt iparilag szintetizálni lehetőség még egy távoli technológiai szempontból) vagy ...

Vagy ha a probléma az üzemanyag, miért ne hagyná ki? Vitorlázhatunk a kozmoszban? Vagy evezők?